Penentuan Bilangan Peroksida

BILANGAN PEROKSIDA 
PEROXIDE Value (PV)

Salam SAPA  (biSA karna PAham)

......................

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas salah satu hal yang tentunya tidak dapat terlepas dari seorang analis kimia dan mahasiswa/i yang berkonsentrasi di bidang kimia (baik itu Teknik dan MIPA), terutama anak PTKI (Pendidikan Teknologi Kimia Industri) Medan --- hehehehehe J :D. Hal tersebut pastinya tidak akan lari dari judul kita yaitu Bilangan Peroksida atau bahasa kerennya Peroxide Value (PV).

Agar kita mahir dalam menentuan bilangan peroksida dan mempersentasekannya ke teman-teman, terlebih dahulu kita harus memahami APA ITU sebenarnya BILANGAN PEROKSIDA? Kemudian barulah kita timbulkan pertanya-tanyaan mengenai hal itu – dan cari tahu sendiri jawabannya --- hehehehehe ---, dengan demikian maka tiada satupun hal yang dapat menghalangi kita untuk mengetahuinya.

Okelah, berhubung karena teman-teman sekalian sudah tidak sabar lagi untuk memperluas wawasan, maka kita akan masuk ke dalam topik utama kita yaitu membahas BILANGAN PEROKSIDA

......................

Bilangan Peroksida adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya senyawa peroksida [dengan satuan mili-equivalent] dalam setiap 1000 gram (1 Kg) minyak atau lemak, dan merupakan parameter penentu mutu (kualitas) minyak yang ditentukan oleh Badan Standarisasi Nasional Indonesia.

Senyawa peroksida dalam minyak atau lemak terbentuk karena kandungan asam lemak tidak jenuhnya mengalami oksidasi. Asam lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya dan membentuk senyawa peroksida. Proses oksidasi terjadi karena adanya paparan oksigen, cahaya, dan suhu yang tinggi.

Proses reakasi oksidasi asam-asam lemak tidak jenuh akan mengakibatkan minyak dan lemak berbau tengik. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida yang kemudian  terpecah (karena tidak stabil dan paparan energi panas, katalis logam, atau enzim) menjadi senyawa berantai karbon yang lebih pendek. Senyawa karbon berantai pendek ini adalah aldehid dan keton yang bersifat volatil (mudah menguap) dan menimbulkan bau tengik.

Timbulnya bau tengik dari minyak atau lemak menandakan bahwa minyak atau lemak tersebut telah rusak, sehingga dapat dikatakan bahwa Bilangan Peroksida juga merupakan angka penentu tingkat (derajat) kerusakan minyak atau lemak akibat oksidasi.

Pada minyak goreng, bilangan peroksida menunjukkan (indikator) bahwa minyak sebentar lagi akan berbau tengik akibat proses oksidasi serta hidrolisis. Penggunaan suhu tinggi selama penggorengan memacu terjadinya oksidasi minyak dan akan bertambah cepat dengan kenaikan suhu. Kerusakan lemak atau minyak akibat pemanasan pada suhu tinggi (200-250^oC) akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh dan berbagai macam penyakit misalnya diarhea, pengendapan lemak dalam pembuluh darah (artero sclerosis), kanker, dan menurunkan nilai cerna lemak.

 

*Bilangan peroksida dikatakan indikator bahwa minyak sebentar lagi berbau tengik karena sebenarnya aldehid dan ketonlah yang menyebabkan bau tengik pada minyak, dan pada proses penentuan bilangan peroksida ini tidak ada dianalisa (diukur) berapa banyak jumlah (konsentrasi) aldehid dan keton pada minyak atau lemak. Dan jika senyawa-senyawa peroksida tersebut teruari kemungkinan nilai Bilangan Peroksidanya dapat turun (kecil).

Selain itu, peroksida dapat menyebabkan destruksi bebarapa vitamin dalam bahan pangan berlemak (misalnya vitamin A, C, D, E, K, dan sejumlah kecil vitamin B). Bergabungnya peroksida dalam sistem peredaran darah, mengakibatkan kebutuhan vitamin E meningkat lebih besar. Padahal Vitamin E dibutuhkan untuk menangkal radikal bebas yang ada dalam tubuh.

Minyak goreng yang kadar senyawa peroksida-nya tinggi (melebih SNI) memiliki ciri khas  --jika dilihat secara kasat mata-- cenderung berwarna cokelat tua sampai kehitaman, kental, keruh, memiliki endapan yang relatif tebal, dan berbuih.

Jumlah senyawa peroksida ini dapat ditentukan dengan IODOMETRI, yaitu berdasarkan pada reaksi redoks antara alkali iodida/kalium iodida (sebagai reduktor)  dengan senyawa peroksida yang terkandung dalam minyak atau lemak (sebagai oksidator) dalam suasana asam untuk melepaskan iodium. Jumlah iodium yang terlepas ekuivalen dengan jumlah senyawa peroksida yang terkandung dalam minyak atau lemak. Iodium yang dibebaskan kemudian dititrasi dengan larutan natrium thiosulfat (Na₂S₂O₃), yang mana pada proses titrasi ini iodium yang terlepas tadi berperan sebagai oksidator dan natrium thiosulfat berperan sebagai reduktor.

Penentuan jumlah/bilangan peroksida dalam minyak atau lemak berdasarkan titrasi iodometri sama seperti dengan rumus untuk menentukan normalitas (standarisasi) larutan thiosulfat secara iodometri.

Penentuan Normalitas (STANDARISASI) Larutan Thiosulfat rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

 

Dari rumus di atas maka jumlah/bilangan peroksida dapat ditentukan berdasarkan pengasumsian/pengandaian bahwa Larutan K₂Cr₂O₇ yang berperan sebagai oksidator adalah SENYAWA PEROKSIDA yang terbentuk pada minyak atau lemak dan Normalitas larutan Thio telah diketahui, sehingga diperoleh rumus (yang telah umum diketahui) seperti berikut:

           

Berdasarkan hal-hal di atas prinsip penggunaan rumus bilangan peroksida ini pada dasarnya hampir sama dengan penentuan normalitas larutan thiosulfat.

Berikut ini adalah PROSEDUR untuk Penentuan Bilangan Peroksida pada Minyak atau Lemak:

1.      Minyak atau Lemak (seperti minyak goreng bekas) ditimbang sebanyak 5,00  0,05 gram di dalam erlenmeyer bertutup (ukuran 250 mL)

2.      Larutan Asam Asetat Glasial—Kloroform [3:2] ditambahkan sebanyak 30 mL kemudian digoyangkan sampai bahan terlarut semua. [dilakukan di ruang asam]

3.      Larutan KI (Kalium Iodida) jenuh ditambahkan sebanyak 0,5 mL [dilakukan di ruang asam]

4.      Erlenmeyer ditutup dan dibungkus agar tidak terkena radiasi cahaya, kemudian ditempatkan ditempat gelap dan didiamkan selama 1 (satu) menit sambil digoyang.

5.      Setelah 1 (satu) menit, Aquadest panas ditambahkan sebanyak 30 mL

6.      Campuran dititrasi dengan larutan Na₂S₂O₃ 0,1 N (mEk/mL) sampai warna kuning hampir hilang (kuning pucat).

7.      Larutan pati (amilum) 1% ditambahkan sebanyak 0,5 mL

8.      Campuran dititrasi kembali sampai warna biru mulai hilang.

*Selama melakukan analisa penentuan bilangan peroksida sang analis dianjurkan/diwajibkan menggunakan masker dan sarung tangan.

Prinsip dari penentuan bilangan peroksida adalah menentukan banyaknya/jumlah (volume) larutan thiosulfat yang tepat bereaksi dengan iodium yang terlepas akibat dari reaksi antara senyawa peroksida dengan KI jenuh dalam suasana asam, yang mana jumlah iodium yang terlepas equivalen dengan jumlah senyawa peroksida yang terkandung dalam minyak atau lemak.

Sehingga dapat dikatakan bahwa penggunaan asam asetat glasial dan kloroform masing-masing bertujuan untuk membuat pH minyak (suasana larutan) menjadi asam dan sebagai pelarut asam-asam lemak yang terkandung dalam minyak, sehingga ketika larutan KI jenuh ditambahkan dapat langsung bereaksi dengan senyawa peroksida yag terkandung dalam minyak tersebut secara sempurna untuk melepaskan IODIUM yang ekuivalen dengan jumlah senyawa peroksida yang kemudian akan dititrasi dengan larutan thiosulfat yang konsentrasinya telah diketahui atau telah distandarisasi.

Penggunaan aquadest panas pada penentuan bilangan peroksida adalah bertujuan hanya untuk mematikan kuman atau bakteri baik yang terdapat pada sampel (minyak atau lemak) dan peniter (larutan thiosulfat). Penggunaan aquadest panas ini tidak akan terlalu menggangu proses penentuan bilangan asam sekalipun dapat menghidrolisis minyak. Hal ini dikarenakan minyak atau lemak; asam-asam lemak; asam asetat glasial; kloroform; dan senyawa peroksida itu sendiri tidak larut dengan air (dalam hal ini aquadest).

Proses penentuan bilangan peroksida ini dikatakan sebagai proses iodometri karena iodium yang akan dititrasi oleh larutan thiosulfat berasal dari proses (reaksi) redoks yaitu oksidasi larutan kalium iodida oleh senyawa peroksida  yang berperan sebagai oksidator. Oleh karena itu, dikatakan proses titrasi tidak langsung.

SEBENARNYA berdasarkan prosedur penentuan bilangan peroksida di atas, RUMUS DASAR untuk menentukan bilangan peroksida per satuan sampel [minyak atau lemak] adalah:

           Yang mana jika diketahui volume titrasi thio 0,0998 mEk/mL adalah sebanyak 0,54 mL dengan massa sampel (minyak atau lemak) sebesar 5,03 gram, maka Bilangan Peroksidanya adalah sebesar 0,0107 mEk/gram, yang artinya adalah dalam 1 (satu) gram minyak atau lemak telah terbentuk senyawa peroksida sebanyak 0,0107 mili-ekuivalen.

Namun pada umumnya seperti yang telah diketahui, SATUAN BILANGAN PEROKSIDA adalah Mili-Ekuivalen per 1000 gram minyak atau lemak, maka rumus dasar tersebut dikali dengan angka 1000 -- yang menyatakan minyak atau lemak sebanyak 1000 gram, sehingga nilai dari BILANGAN PEROKSIDAnya (berdasarkan soal di atas) adalah 10,7141 mEk/1000 gram minyak atau lemak.

Satuan Bilangan Peroksida juga dapat dinyatakan dalam miligram oksigen per 100 gram minyak atau lemak dan milimol per 1000 gram minyak atau lemak. Yang mana rumusnya masing-masing adalah sebagai berikut:

            Angka 100 pada rumus di atas BISA SAJA DIGANTI menjadi 1000 gram, akan tetapi satuan bilangan peroksidanya dinyatakan menjadi miligram oksigen per 1000 gram minyak atau lemak.

           

            Berdasarkan penguraian rumus-rumus di atas, sebenarnya setiap perhitungan bilangan peroksida bisa saja tidak dikali dengan angka 1000 maupun 100 (diabaikan), akan tetapi isitilah ini telah digunakan secara luas dan telah umum dikenal oleh kimiawan sehingga sangatlah tidak bijaksana kalau hal ini tidak diikuti (dilakukan) juga.

            Penentuan bilangan peroksida sebenarnya kurang baik dengan cara iodometri biasa, meskipun peroksida bereaksi sempurna dengan alkali iod. Hal ini dikarenakan adanya senyawa peroksida yang tidak bereaksi (peroksida jenis lainnya hanya bereaksi sebagian). Di samping itu dapat terjadi kesalahan yang disebabkan oleh reaksi antara alkali iodida dengan oksigen dari udara dan konsentrasi natrium tiosulfat (normalitas) yang mungkin berkurang karena teroksidasi oleh oksigen dari udara.

            **Penggunaan larutan KI jenuh pada proses penentuan bilangan peroksida dikarenakan asam lemak tidak jenuh pada minyak atau lemak cenderung untuk bereaksi dengan iod (lihat prosedur penentuan bilangan iodium), sehingga jika larutan KI/ kalium iodidanya dibuat tidak jenuh, maka KI akan bereaksi dengan asam lemak tidak jenuh yang terkandung dalam minyak atau lemak sehingga penentuan bilangan peroksidanya tidak akan efisien.

            Oleh karenanya diharapkan dengan penggunaan larutan KI jenuh, iodumnya tidak akan bereaksi lagi dengan asam lemak tidak jenuh, sehingga senyawa peroksida (hasil oksidasi minyak atau lemak) dapat mengoksidasi larutan KI tersebut dan tentunya Iodiumnya akan terlepas secara sempurna atau dengan kata lain dapat dikatakan konsentrasi iodida yang akan dikonversi -- melalui proses oksidasi -- menjadi iodium tidak berkurang selama proses berlangsung. Dan berdasarkan jumlah iodium yang terlepas inilah jumlah/banyaknya senyawa peroksida dapat ditentukan.

......................

            *** Jika teman-teman sekalian (abang, kakak, adik, bapak, dan ibu) telah memahami hal-hal di atas tolong jangan lupa untuk dishare ke yang lainnya ya J. Karena jikalau kita memang menginginkan negara ini maju, tidak satupun alasan bagi kita untuk saling berbagi ilmu***

......................

Sumber Pustaka:

Ketaren, S. Pengantar Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia Press (UI-Press). 2005

R.A. Day, Jr dan A.L. Underwood. Analisa Kimia Kuantitatif (Terjemahan). Edisi ke-4. Jakarta: Penerbit Erlangga. 1990

Salam Sapa dan Damai dari Ku, David Silalahi